Der K\u00f6rper muss je nach N\u00e4hrstoffangebot flexibel zwischen verschiedenen Energiequellen wechseln k\u00f6nnen. Ketonk\u00f6rper sind kleine Molek\u00fcle, die die Leber aus Fetts\u00e4uren bildet, wenn wenig Glukose zur Verf\u00fcgung steht. Sie sind somit ein alternativer Energietr\u00e4ger f\u00fcr Herz, Skelettmuskulatur, Nieren und weitere Organe. Ein erh\u00f6hter Ketonspiegel kann bei gesunden Menschen die Energieproduktion unterst\u00fctzen. Entscheidend ist jedoch, ob die Mitochondrien in der Lage sind, diese Ketonk\u00f6rper tats\u00e4chlich zu verwerten.<\/p>\n
\u201eKetonk\u00f6rper sind mehr als nur ein alternativer Brennstoff unter bestimmten Bedingungen \u2013 sie sind ein wichtiger Energielieferant f\u00fcr s\u00e4mtliche Lebensformen. In unserer Studie haben wir untersucht, ob die Mitochondrien von Menschen mit Diabetes oder Fettlebererkrankung sie weiterhin wirksam nutzen k\u00f6nnen\u201c, sagt Professor Michael Roden, Wissenschaftlicher Direktor und Sprecher des Vorstands des Deutschen Diabetes-Zentrums (DDZ) und Direktor der Abteilung f\u00fcr Endokrinologie und Diabetologie am Universit\u00e4tsklinikum D\u00fcsseldorf (UKD).<\/p>\n
Ketonspiegel erh\u00f6hen, reicht nicht<\/p>\n
Die Forschenden analysierten zahlreiche Gewebeproben von \u00fcbergewichtigen Menschen mit und ohne Typ-2-Diabetes beziehungsweise mit und ohne MASLD. Mithilfe eines neuartigen Ansatzes, der auf der hochaufl\u00f6senden Respirometrie basiert, konnten sie erstmals die mitochondriale Energieproduktion aus Ketonk\u00f6rpern direkt messen.<\/p>\n
\u201eFr\u00fchere Studien betrachteten lediglich die Konzentrationen von Ketonk\u00f6rpern im Blut oder in Organen. Unser Ansatz bildet hingegen die ketonk\u00f6rpergetriebene Energieproduktion der Mitochondrien in ihrer nat\u00fcrlichen zellul\u00e4ren Umgebung ab und liefert so ein wesentlich repr\u00e4sentativeres Bild metabolischer Ver\u00e4nderungen\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Cesare Granata, leitender Autor sowie wissenschaftlicher Mitarbeiter am DDZ. Einbezogen wurden Teilnehmende und Daten aus mehreren Studien des DDZ und des UKD, darunter die BARIA-DDZ-Studie, die Deutsche Diabetes-Studie (GDS) und die METAB-HTx-Studie.<\/p>\n
Ketonstoffwechsel besonders anf\u00e4llig<\/p>\n
Die Ergebnisse waren eindeutig: Sowohl bei Typ-2-Diabetes als auch bei MASLD erzeugen Mitochondrien weniger Energie aus Ketonk\u00f6rpern. In Herz- und Skelettmuskelzellen \u00fcbergewichtiger Menschen mit Typ-2-Diabetes und in Leberzellen \u00fcbergewichtiger Personen mit MASLD zeigte sich im Vergleich zu den jeweiligen Kontrollgruppen eine schlechtere Verwertung der Ketonk\u00f6rper zur Energiegewinnung.<\/p>\n
\u201eInteressanterweise war dieser Defekt st\u00e4rker ausgepr\u00e4gt als der allgemeine R\u00fcckgang der Mitochondrienfunktion. Das deutet darauf hin, dass der Ketonk\u00f6rper-Stoffwechsel bei Insulinresistenz besonders anf\u00e4llig ist\u201c, sagt Dr. Elric Zweck, Erstautor und Gastwissenschaftler am DDZ sowie Forschungsgruppenleiter in der Klinik f\u00fcr Kardiologie, Pneumologie und Angiologie am UKD und der Heinrich-Heine-Universit\u00e4t D\u00fcsseldorf (HHU).<\/p>\n
Die Ergebnisse legen nahe, dass eine Erh\u00f6hung des Ketonk\u00f6rperspiegels allein m\u00f6glicherweise nicht ausreicht, um die Energieproduktion zu verbessern, wenn die Mitochondrien diese nicht effizient verwerten k\u00f6nnen. Zuk\u00fcnftige therapeutische Ans\u00e4tze sollten daher darauf abzielen, die Nutzung von Ketonk\u00f6rpern durch die Mitochondrien zu verbessern und die metabolische Flexibilit\u00e4t wiederherzustellen. In anschlie\u00dfenden Studien m\u00f6chte das Forschungsteam die zugrunde liegenden Mechanismen des ver\u00e4nderten Ketonk\u00f6rper-Stoffwechsels weiter untersuchen, um m\u00f6gliche Therapien zu finden.<\/p>\n